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1、第3课时 物质的量在化学实验中的应用,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.溶液由溶剂和溶质组成,溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比,其计算式为溶质的质量分数= 100%。 2.使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是调零,称量时物品放左盘,砝码放右盘。 3.实验室欲配制下列溶液。请填空: (1)配制100 g 40%的NaOH溶液,需用托盘天平,称量40 g NaOH,然后加入60 g水,搅拌均匀即可。 (2)配制1 L溶液中含有1 mol NaOH的溶液,需用托盘天平称量40 g NaOH,然后加入水至溶液体积为1 L。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、物质的量浓度,知识铺垫,新知预习,自
2、主测试,二、一定物质的量浓度溶液的配制 1.主要仪器 (1)天平:应使用分析天平或电子天平,也可以用托盘天平。 (2)容量瓶:,(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.配制过程 以配制100 mL 1.00 molL-1 NaCl溶液为例。,知识铺垫,新知预习,自主测试,如图所示:,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.1 molL-1H2SO4溶液的含义是( ) A.1 L水中含有1 mol H2SO4 B.1 L溶液中含1 mol H+ C.将98 g H2SO4溶于1 L水所配成的溶液 D.指1 L H2SO4溶液中含有98 g H2SO4 解析:
3、A选项说法错误,应是1 L 溶液;B选项错误,溶液的体积为1 L时含有2 mol H+;C选项错误,98 g H2SO4溶于1 L水后得到溶液的体积不是1 L,故溶液的物质的量浓度不是1 molL-1;D选项正确,因H2SO4的相对分子质量为98,故98 g H2SO4的物质的量就是1 mol。 答案:D,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是( ) A.选择仪器时,使用500 mL容量瓶 B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解 C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中 D.将烧杯中的氢氧化钠溶液
4、冷却后注入未经干燥的洁净容量瓶中 解析:A项,应选用250 mL容量瓶;B项,容量瓶不能用作溶解的仪器,应在烧杯中溶解;C项,应将溶解NaOH后的溶液恢复到室温后再向容量瓶中转移;D项容量瓶未干燥对所配溶液浓度无影响,正确。 答案:D,探究一,探究二,有关物质的量浓度的计算 问题探究 1.200 mL 1 molL-1 NaOH溶液中,含有溶质的质量是多少? 答案:8 g 2.将上述溶液加水稀释到500 mL,稀释后溶液的物质的量浓度是多少? 答案:0.4 molL-1 3.总结物质的量浓度(c)、质量分数(w)、溶液密度()、溶质的摩尔质量(M)之间的关系。 答案:c=,探究一,探究二,思维
5、建模 1.物质的量浓度计算的“四种类型” (1)物质的量浓度的简单计算:cB= 。 (2)溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。 c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀) m(浓)w(浓)=m(稀)w(稀) (3)溶液混合的计算:混合前后溶质的物质的量或质量不变。 c1V1+c2V2=c(混)V(混) m1w1+m2w2=m(混)w(混) (4)物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系:,探究一,探究二,2.一定体积的气体(标准状况)溶于水后溶质的物质的量浓度的计算方法 (1)若已知溶液的体积:,(2)若已知溶液的密度: 假定气体的摩尔质量为M gmol-1,V L(标准状况)该
6、气体溶于1 L水中所得溶液的密度为 gcm-3 计算过程:,探究一,探究二,探究一,探究二,素能应用 【典例1】 将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。 (1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为 ,溶液中Cl-的物质的量浓度为 。 (2)配制1 molL-1的MgCl2溶液500 mL,需该溶液的体积为 。 (3)向(2)中500 mL溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3 molL-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为 ,通入HCl气体的体积(标准状况下)为 。,探究一,探究二,(2)根据稀释规律有:c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀), 即
7、2 molL-1V(浓)=1 molL-1500 mL,V(浓)=250 mL。 (3)根据电荷守恒有:c(H+)+2c(Mg2+)=c(Cl-), 即c(H+)+21 molL-1=3 molL-1,所以c(H+)=1 molL-1。 n(HCl)=1 molL-10.5 L=0.5 mol, V(HCl)=0.5 mol22.4 Lmol-1=11.2 L。 答案:(1)2 molL-1 4 molL-1 (2)250 mL (3)1 molL-1 11.2 L,探究一,探究二,提能训练1实验室常用的浓盐酸密度为1.17 gmL-1,溶质的质量分数为36.5%。 (1)此浓盐酸中HCl的物
8、质的量浓度为 。 (2)取此浓盐酸50 mL,用蒸馏水稀释至200 mL,稀盐酸中HCl的物质的量浓度为 (保留两位小数)。 解析:(1)计算溶液中溶质的物质的量浓度。 设浓盐酸的体积为1 L,即c(HCl)=11.7 molL-1。 (2)稀释溶液过程中,溶质的物质的量不变。 0.05 L11.7 molL-1=0.2 Lc(稀) c(稀)=2.925 molL-12.93 molL-1。 答案:(1)11.7 molL-1 (2)2.93 molL-1,探究一,探究二,一定物质的量浓度溶液的配制 问题探究 1.容量瓶有25 mL、50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 0
9、00 mL等数种规格,配制480 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液应选择哪种规格的容量瓶?所需NaOH的质量是多少? 答案:500 mL;10.0 g。 2.向容量瓶中转移液体时应注意哪些问题?定容时应注意哪些问题? 答案:向容量瓶中转移液体时应注意:(1)应用玻璃棒引流,玻璃棒底端应靠在容量瓶刻度线下方;(2)烧杯和玻璃棒应洗涤23次,洗涤液也要转移到容量瓶中。 定容时应注意:(1)用胶头滴管悬空滴入;(2)目光平视,凹液面最低点与刻度线相切时停止滴加。,探究一,探究二,3.配制一定物质的量浓度的溶液,在定容时,仰视或俯视刻度线,对所配溶液的浓度会造成什么结果? 答案:仰视或俯视刻度
10、线图解(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏小。 (2)俯视刻度线(图2)。恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏小,结果偏大。,探究一,探究二,思维建模 1.容量瓶的使用 (1)使用前一定要检验容量瓶是否漏水,检验步骤是加水、倒立、观察、正立、瓶塞旋转180、倒立、观察。 (2)容量瓶不能用来溶解固体,更不能用玻璃棒搅拌。固体试样必须在烧杯中溶解后再转移。 (3)配制一定体积的溶液要选用与该溶液体积相同(或相近)规格的容量瓶。 (4)容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定
11、的,因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。 (5)容量瓶通常不用于贮存试剂,因此配制好的溶液要倒入试剂瓶中,并贴好标签。,探究一,探究二,2.配制一定物质的量浓度溶液的方法 配制溶液时大致分为6步,各步操作及所用仪器如下:,探究一,探究二,3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 (1)误差分析的原理依据公式法 误差分析的关键是抓住原理:,其中M不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。,探究一,探究二,(2)具体分析(以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例):,探究一,探究二,探究一,探究二,素能应用 【典例2】 实验室欲用NaOH固体配
12、制1.0 molL-1的NaOH溶液240 mL: (1)配制溶液时,一般有以下几个步骤: 称量 计算 溶解 摇匀 转移 洗涤 定容 冷却 摇动 其正确的操作顺序为 。本实验必须用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、 。,探究一,探究二,(2)某同学欲称量NaOH固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如下图所示。烧杯的实际质量为 g,要完成本实验该同学应称取 g NaOH固体。,(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。,探究一,探究二,(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏大的是 。 A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面 B.定容时俯视刻度线 C.未
13、冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容 D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线,探究一,探究二,解析:(1)配制1.0 molL-1 NaOH溶液的步骤为:计算所需NaOH固体的质量用托盘天平称量在烧杯中溶解冷却至室温向容量瓶中转移溶液洗涤烧杯及玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中摇动容量瓶向容量瓶中加水定容摇匀。根据实验步骤可知所用仪器还有250 mL容量瓶和胶头滴管。 (2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得烧杯的质量为20 g+10 g-2.6 g=27.4 g,应称NaOH固体的质量为1.0 molL-10.25 L40 g mol-1=10.0 g。 (3)使用容
14、量瓶的第一步操作为检查容量瓶是否漏水。 (4)A使溶质物质的量减小,浓度偏小;B、C使溶液体积减小,浓度偏大;D多加了水,溶液体积偏大,浓度偏小。,探究一,探究二,答案:(1) 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)检查容量瓶是否漏水 (4)BC,探究一,探究二,提能训练2现需要配制500 mL 1 molL-1硫酸溶液。 (1)需用质量分数为98%、密度为1.84 gcm-3的浓硫酸 mL。 (2)容量瓶使用前检验漏水的方法是 。 (3)若实验遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响? 稀释的硫酸转移到容量瓶后未洗涤烧杯: (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)
15、。 趁热将溶液注入容量瓶中并定容: 。 摇匀后发现液面低于刻度线后又加水至刻度线处: 。 容量瓶中原有少量蒸馏水: 。 定容时俯视液面: 。,探究一,探究二,解析:(1)根据稀释前后溶质的质量不变来计算,设需浓硫酸的体积为V,则0.5 L1 molL-198 gmol-1=V1.84 gcm-398%,解得V27.2 mL。 (3)根据c(H2SO4)= 来分析,中稀释硫酸的烧杯未洗涤使得n(H2SO4)减少,c(H2SO4)偏小;趁热将溶液注入容量瓶中并定容,冷却至室温后V偏小,c(H2SO4)偏大;摇匀后再加水,使V增大,c(H2SO4)偏小;容量瓶中有少量水时,对c(H2SO4)无影响;
16、定容时俯视液面,使得V偏小,c(H2SO4)偏大。 答案:(1)27.2 (2)往容量瓶中加入适量的水,塞好瓶塞,用左手食指顶住瓶塞,用右手的五指托住瓶底,把容量瓶倒立过来,如不漏水,将其放正,把瓶塞旋转180后塞紧,再把容量瓶倒立过来,若不漏水,才能使用 (3)偏小 偏大 偏小 不变 偏大,1,2,3,4,1.1 molL-1 NaCl溶液表示( ) A.1 mol NaCl溶于1 L水中 B.58.5 g NaCl溶于941.5 g水中 C.溶液中含1 mol NaCl D.1 L溶液里含NaCl 58.5 g 解析:公式cB= 中V指溶液的体积,非溶剂的体积,若水是1 L,则溶液的体积不是1 L,A错误;仅知道溶质的物质的量浓度,溶液的体积不确定,无法计算溶质的物质的量,C错误;n=cV=1 molL-11 L=1 mol,m=nM=1 mol58.5 gmol-1=58.5 g,D正确;B项,溶液的体积不确定,故无法通过B项条件计算溶质的物质的量浓度,错误。 答案:D,
